CN101226863A

CN101226863A - 场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材

Info

Publication number: CN101226863A
Application number: CNA2007100002740A
Authority: CN
Inventors: 范明忠; 罗吉宗
Original assignee: Tatung Co Ltd
Current assignee: Tatung Co Ltd
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-07-23

Abstract

本发明一种场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材，其制造方法的步骤包括：首先，提供一基板。然后，于该基板表面形成一胶体。接着，于该胶体表面形成一图案化的光阻层。随后，经由该图案化的光阻层以形成图案化的该胶体。再者，移除该图案化的光阻层并将该胶体硬化；最后，移除该基板。本发明更包括一种间隔物用的基材；本发明是降低制造成本并符合量产经济效益。

Description

场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材

技术领域

本发明涉及一种场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材，尤指一种适用于场发射显示器的场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材。

背景技术

显示器在人们现今生活中的重要性日益增加，除了使用计算机或因特网外，电视机、手机、个人数字助理(PDA)、车用信息是统等，均须透过显示器控制来传递信息。基于重量、体积、及健康方面的理由，人们采用平板显示器的比率越来越高。在众多新兴的显示器技术中，场发射显示(field emission display，FED)由于具有显像管高画质的优点，较传统液晶面板的视角不清、使用温度范围过小及反应慢而言，具有高制成率、高速反应、良好的协调显示性能，及超过100ftL的高亮度、轻薄构造、色温范围大、高行动效率、良好的偏斜方向辨认性等优点。也因为FED为自体发光的平面显示器，结构中使用高效率荧光膜技术，所以即使在户外阳光下使用，依然能够提供优异的亮度表现，被视为相当有机会与液晶显示技术竞争，甚至将其取代的新技术。

FED发光原理须在低于10□6 torr的高度真空环境下，利用电场将阴极尖端的电子拉出，在阳极板正电压的加速下，撞击阳极板的荧光粉而产生发光(Luminescence)现象。因此，电场大小会直接影响阴极放射出的电子数量，亦即电场越大阴极放射出的电子数量越多。由于场发射显示器的闸极成环状，因此，阴极受到的电场大小不同，造成阴极发射出去的电子分布呈环状而发射分布不均。这种现象，会造成场发射显示器的画面亮度不均，而影响成像品质。

另外，FED除了阳极和阴极之外还必须包括有间隔物用以维持阴极和阳极之间的空间。传统的FED间隔物需要非常大的高宽比，以减少占据显示画面面积。然而，高宽比大，不仅制作不易，而且间隔物容易歪斜。此外，亦有现有技术的间隔物是利用模具加工或者是激光加工的方式制作。然而，前述的方法制作而成的间隔物，其成品单价昂贵，并不符合经济效益。更有一种间隔物是直接利用金刚砂喷砂成型的方式形成，但其设备及成品价格相当昂贵，成品量率亦难提升。

发明内容

本发明目的是提供一种场发射元件间隔物的制造方法，其步骤包括：首先，提供一基板。然后，于该基板表面形成一胶体。接着，于该胶体表面形成一图案化的光阻层。随后，经由该图案化的光阻层以形成图案化的该胶体。再者，移除该图案化的光阻层并将该胶体硬化。最后，移除该基板。因此，可得到一用于场发射显示器的间隔物。

在本发明场发射元件间隔物的制造方法中，基板不限使用任何材料，只要质地坚硬、表面平整度良好即可，例如其材料可选自由玻璃、金属及陶瓷所组成的群组。此外，在基板表面是可具有一离型剂(即脱膜剂)，并使胶体形成于此离型剂的表面。因此，在移除基板的步骤时，是可利用离型剂而移除。另，所使用的离型剂的材料是选自由石墨、陶瓷粉、乳化剂、水性溶剂及其混合物所组成的群组。

在本发明中，在基板表面上形成胶体的方式是可选自由网版印刷、刮印及喷涂所组成的群组。在基板上所形成的胶体可为任何的浆料，较佳为一玻璃胶。此玻璃胶是可选自由氧化铅、氧化硼、氧化锌、氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化钙及其混合物所组成的群组。

本发明在胶体表面上所形成的图案化的光阻层，不限使用任何材料，只要是感光材料均可，较佳为干膜。

本发明在基板表面形成胶体的步骤之后，是可将此胶体进行热处理，再于此胶体表面形成此图案化的光阻层。此热处理的温度需视胶体的材料而定，较佳的热处理温度为约80～150℃。在此，将此胶体进行热处理的目的，是主要使使其可达到支撑后续步骤中于其表面上所形成的阻层的硬度即可，并未完全硬化。

在本发明中，于形成图案化阻层之后，是可利用喷砂或蚀刻的方式以形成图案化的胶体。其中，较佳是利用喷砂的方式形成图案化的胶体。

在本发明中，将胶体硬化的步骤中，是以热处理的方式以硬化此胶体。在此，热处理的温度较佳为约350～600℃的温度以硬化此胶体。

除了前述的场发射元件间隔物的制造方法，本发明还有一目的是提供一种间隔物用的基材，其包括：一基板以及一胶体。在此，基板的表面是具有一离型剂。而胶体是配置于基板上的离型剂的表面。

在本发明的间隔物用的基材中，基板不限使用任何材料，只要质地坚硬、表面平整度良好即可，例如其材料可选自由玻璃、金属及陶瓷所组成的群组。而胶体可为任何的浆料，较佳为一玻璃胶。此玻璃胶是可选自由氧化铅、氧化硼、氧化锌、氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化钙及其混合物所组成的群组。另，基板表面的离型剂的材料是选自由石墨、陶瓷粉、乳化剂、水性溶剂及其混合物所组成的群组。

因此，本发明场发射元件间隔物的制造方法及间隔物用的基材，是可降低在制造间隔物时的成本，并且提升产品的良率，进而可应用于不同的需求中，例如：场发射显示器或背光模块等等。

附图说明

图1A至1F是本发明一较佳实施例的制作场发射元件间隔物流程剖视图；

图2是本发明一较佳实施例的场发射元件间隔物上视图；

图3是本发明一较佳实施例的用于场发射显示器的间隔物剖视图。

【主要元件符号说明】

11 基板 12 离型剂

13 玻璃胶 14 光阻层

20 基材 30 间隔物

40 阴极板 41 基板

42 阴极 43 阴极电子放射部

44 绝缘层 45 闸极

50 阳极 51 发光层

52 阳极 53 透光面板

54 遮光层

具体实施方式

以下是通过由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

本发明的实施例中该等图式均为简化的示意图。惟该等图式仅显示与本发明有关的元件，其所显示的元件非为实际实施时的态样，其实际实施时的元件数目、形状等比例为一选择性的设计，且其元件布局型态可能更复杂。

实施例1

请参考图1A至1F，为制作本发明的场发射元件间隔物流程剖视图。

首先，如图1A所示，提供一基板11。此基板11为质地坚硬、表面平整度良好的材质，本实施例是使用玻璃作为基板11。而此基板11表面是披覆一离型剂12。此离型剂12的成份是由石墨、陶瓷粉、乳化剂及水性溶剂所组成。然后，如图1B所示，于含有此离型剂12的基板11表面利用网版印刷的方式形成一玻璃胶13。此玻璃胶13的主成份为氧化硅。此外，玻璃胶13的厚度大约可为约0.7mm左右。另，玻璃胶13为一浆料状的型态。此时，再于含有此玻璃胶13的基板上进行热处理，而热处理的温度为约80～150℃，其目的在于将玻璃胶13稍微硬化，但未达到完全硬化的程度。在此，此种具有玻璃胶13的基板11是可作为一基材20的用，而此基材20在经过后续处理后，可将此玻璃胶13用以作为间隔物的使用。然而，在本实施例则是应用于场发射显示器的间隔物。

接着，如图1C所示，于此稍微硬化后的玻璃胶13的表面形成一光阻层14，而此光阻层14的材料为干膜。此光阻层14是利用黄光制程(即利用曝光以及显影的方式)予以图案化，以定义出所需的图案。

随后，如图1D所示，此光阻层14图案化之后，再利用喷砂制程，将未覆盖有光阻层14的玻璃胶13予以移除，而保留覆盖有光阻层14的玻璃胶13，进而得到一图案化的玻璃胶13。

再者，如图1E所示，移除此图案化后的光阻层14并利用热处理的方式将玻璃胶13硬化，而此热处理的温度为约350～600℃。此步骤的热处理是将玻璃胶13完全硬化。

最后，如图1F所示，通过由此离型剂12而使得此玻璃胶13自基板11上移除基板11，其中，此作为间隔物的玻璃胶13的厚度为约0.5mm左右。完成前述步骤之后，请参考图2，为本发明场发射元件间隔物的上视图。此完全硬化后的玻璃胶13是作为一场发射元件的间隔物30，而其为平板式的间隔物30，而图1F为此平板式的间隔物30的其中一区域的剖视图。

请参考图3，为本发明一实施例的场发射显示器分解图。本发明的场发射显示器主要包括阴极板40、阳极板50以及夹置于两者之间的间隔物30。完成前述本发明的间隔物30之后，是可与阴极发射基板40以及显示面板50封装而组合起来。

在此，更进一步的说明阴极板40与阳极板50的组成。阴极板40包括有：基板41、阴极42、阴极电子放射部43、第一绝缘层44与闸极45。此阴极42披覆于基板41之上。而在阴极42上的适当的位置，设置有数个阴极电子放射部43。此阴极电子放射部43是由阴极电子放射材料所组成，例如奈米碳管，用以提供场发射显示器的发光机制所需的电子。因此，通过由控制施加于阴极42与闸极45间的电压差的变化，可控制每个阴极电子放射部43在指定的时间出射电子。而阳极板50则包括有：发光层51、遮光层54、阳极52及透光面板53。阳极52是由铟锡氧化物(indium tin oxide；ITO)等透明导电材料所制作而成的电极；而此阳极52的下表面具有一层发光层51和遮光层54。此发光层51是由荧光或其它发光材料所制成。而在阳极52的上方，设置有以玻璃或是其它透明材料制作而成的透光面板53。

本发明平板式的间隔物30，是可维持阴极板40与阳极板50之间之间隔以及防止阴极板40射出的电子偏离轨道。

实施例2

本实施例与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，本实施例使用的基板11，其材质为金属材质以取代实施例1中的玻璃(如图1A所示)。

实施例3

本实施例与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，本实施例使用的基板11，其材质为陶瓷材质以取代实施例1中的玻璃(如图1A所示)。

实施例4

本实施例与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，本实施例于含有此离型剂12的基板11表面则是以刮印的方式取代实施例1以网版印刷的方式形成此玻璃胶13(如图1B所示)。

实施例5

本实施例与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，本实施例于含有此离型剂12的基板11表面则是以喷涂的方式取代实施例1以网版印刷的方式形成此玻璃胶13(如图1B所示)。

实施例6～11

实施例6～11与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，实施例6～11的玻璃胶13的主要成份是如下表1所示，以取代实施例1的氧化硅(如图1B所示)。

表1

实施例	6	7	8	9	10	11
实施例	6	7	8	9	10	11	主要成份	氧化铅	氧化硼	氧化锌	氧化钠	氧化铝	氧化钙

实施例12

本实施例与实施例1的实施方式大致相同，但不同的是，本实施例于形成图案化阻层之后，是利用蚀刻的方式取代实施例1中使用喷砂的方式将未覆盖有光阻层14的玻璃胶13予以移除，以形成图案化的玻璃胶13(如图1D所示)。

综上所述，本发明的场发射元件间隔物的制造方法有别于传统的模具加工、激光加工或仅单纯利用金刚砂喷砂成型，本发明是利用网版印刷的方式在玻璃基板上形成玻璃胶，再经由光阻层以喷砂或蚀刻的方式将玻璃胶形成所需的图案，再搭配离型剂的使用，可大大将低成本并符合量产经济效益。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于步骤包括：

提供一基板；

于该基板表面形成一胶体；

于该胶体表面形成一图案化的光阻层；

经由该图案化的光阻层以形成图案化的该胶体；

移除该图案化的光阻层并将该胶体硬化；以及

移除该基板。

2.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该基板的材质为选自由玻璃、金属及陶瓷所组成的群组。

3.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该基板表面具有一离型剂，并使该胶体形成于该离型剂表面。

4.如权利要求3所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述移除该基板的步骤是利用该离型剂移除。

5.如权利要求3所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该离型剂是选自由石墨、陶瓷粉、乳化剂、水性溶剂及其混合物所组成的群组。

6.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述于该基板表面形成该胶体的方式为选自由网版印刷、刮印及喷涂所组成的群组。

7.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该胶体为一玻璃胶。

8.如权利要求7所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该玻璃胶是选自由氧化铅、氧化硼、氧化锌、氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化钙及其混合物所组成的群组。

9.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该图案化的光阻层为一干膜。

10.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，形成该胶体的步骤之后，是将该胶体进行热处理，再于该胶体表面形成该图案化的光阻层。

11.如申请专利范围第10项所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，所述该胶体进行热处理的温度为80～150℃。

12.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，形成该图案化阻层之后，是利用喷砂或蚀刻的方式以形成图案化的该胶体。

13.如权利要求12所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，是利用喷砂的方式形成图案化的该胶体。

14.如权利要求1所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，将该胶体硬化的步骤是以热处理的方式以硬化该胶体。

15.如权利要求14所述的场发射元件间隔物的制造方法，其特征在于，是在350～600℃的温度进行热处理以硬化该胶体。

16.一种间隔物用的基材，其特征在于包括：

一基板，其表面具有一离型剂；以及

一胶体，其是配置于该基板的该离型剂表面。

17.如权利要求16所述的间隔物用的基材，其特征在于，所述该基板的材质为选自由玻璃、金属及陶瓷所组成的群组。

18.如权利要求16所述的间隔物用的基材，其特征在于，所述该离型剂是选自由石墨、陶瓷粉、乳化剂、水性溶剂及其混合物所组成的群组。

19.如权利要求16所述的间隔物用的基材，其特征在于，所述该胶体为一玻璃胶。

20.如权利要求19所述的间隔物用的基材，其特征在于，所述该玻璃胶是选自由氧化铅、氧化硼、氧化锌、氧化硅、氧化钠、氧化铝、氧化钙及其混合物所组成的群组。